Патент на изобретение №2177489
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА
(57) Реферат: Изобретение относится к лакокрасочным материалам, в частности к водно-дисперсионным краскам на основе акриловых латексов. Водно-дисперсионная краска содержит 45-50%-ный латекс сополимера бутилакрилата, стирола, метакриловой кислоты в массовом соотношении мономеров 57-64:30-35:6-8 (50-55%), оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10 (0,1-0,5%), трибутилфосфат (0,4-0,1%), гексаметафосфат натрия или полифосфат натрия (0,1-0,5%), диэтиловый эфир полиоксиметиленгликоля (0,01-3,0%), диэтиленгликоль или моноэтиловый эфир этиленгликоля (1,0-3,0%), двуокись титана рутил (12-19%), пигмент желтый железоокисный, или пигмент голубой фталоцианиновый, или пигмент зеленый нитрозонафтоловый, или пигмент красный железоокисный, или пигмент алый концентрированный, или их смеси (0,01-6,0%), карбонат кальция (5-8%), нитрит натрия (0,1-1,0%), сополимер акриловой кислоты, акриламида, N-метилолакриламида в массовом соотношении мономеров 5-25:45-85:10-30 (0,2-0,4%) и воду. Краска отличается повышенным блеском (21-33%), повышенной прочностью при ударе (>100 кгс  см). Антикоррозионные свойства и водостойкость лакокрасочных покрытий на незагрунтованных металлических подложках позволяют применять краску не только традиционно в строительстве, но и в машиностроении. 1 табл.
Изобретение относится к лакокрасочным материалам, в частности к водно-дисперсионным краскам (ВДК) на основе акриловых латексов. Известны отечественные ВДК и составы для покрытий на основе различных акрилатных латексов (А.С. 883116, А.С. 1162844). Недостатками данных материалов являются низкие декоративные качества, в частности блеск, недостаточно высокая прочность к удару лакокрасочных покрытий, невозможность использования для декоративно-защитной окраски незагрунтованного металла. Известные зарубежные акрилатные ВДК также не обладают всей вышеуказанной совокупностью свойств (заявка 57-128756 Японии, патент 5256724 США, А.С. 262523 ЧССР). Наиболее близким аналогом, взятым авторами за прототип, является промышленно изготавливаемая водно-дисперсионная краска ВД-АК-111 по ГОСТ 28196-89 (ранее краска Э-АК-111, затем ВД-АК-111 по ГОСТ 20833-75), содержащая акриловый латекс, поверхностно-активное вещество, пеногаситель, диспергатор, консервант, коалесцирующую добавку, пигменты, наполнители, воду и другие добавки при следующем соотношении компонентов, мас. %: Латекс сополимера бутилакрилата, метилакрилата и метакриловой кислоты – 46,0 Поверностно-активное вещество (ОП-7) – 0,1 Пеногаситель (скипидар) – 0,02 Диспергатор (гексаметафосфат натрия) – 0,5 Консервант (пентахлорфенолят натрия) – 0,15 Коалесцирующая добавка (диэтиленгликоль) – 1,5 Пигменты – двуокись титана рутил – 13,0 Анатаз – 3,2 Ультрамарин – 0,06 Наполнители – тальк – 7,6 Слюда – 5,0 Силиконовая добавка АФ-2К (полиметилбутокситриметилсилан) – 0,02 Аэросил – 2,5 Аммиак водный – 0,7 Вода – Остальное Недостатками данной краски являются низкий уровень блеска, недостаточно высокая прочность к удару лакокрасочных покрытий, ограниченное использование: окраска пористых поверхностей, старых покрытий, загрунтованного металла /ГОСТ 28196-89; М. Л Лившиц, Б.И. Пшиялковский. Лакокрасочные материалы. Справочное пособие. Москва, Химия, 1982/. Целью изобретения является повышение блеска, прочности к удару покрытий, расширение области применения, включая декоративно-защитную окраску незагрунтованного металла, водно-дисперсионной краски на основе акрилового латекса. Поставленная цель достигается тем, что водно-дисперсионная краска, включающая акриловый латекс, поверхностно-активное вещество, пеногаситель, диспергатор, консервант, коалесцирующую добавку, пигменты, наполнители и воду, отличается тем, что содержит в качестве акрилового латекса 45-50%-ный латекс сополимера бутилакрилата, стирола, метакриловой кислоты в массовом соотношении мономеров 57-64:30-35:6-8, в качестве поверхностно-активного вещества – оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10, в качестве пеногасителя – трибутилфосфат, в качестве диспергатора – гексаметофосфат натрия или полифосфат натрия, в качестве консерванта – диэтиловый эфир полиоксиметиленгликоля, в качестве коалесцирующей добавки – диэтиленгликоль или моноэтиловый эфир этиленгликоля, в качестве пигментов – двуокись титана рутил, пигмент желтый железоокисный или пигмент голубой фталоцианиновый, или пигмент зеленый нитрозонафтоловый, или пигмент красный железоокисный, или пигмент алый концентрированный, или их смеси, в качестве наполнителя – карбонат кальция, и дополнительно нитрит натрия и сополимер акриловой кислоты, акриламида, N- метилолакриламида в массовом соотношении мономеров 5-25:45-85:10-30 при следующем соотношении компонентов, масс.%: 45-50%-ный латекс сополимера бутилакрилата, стирола, метакриловой кислоты в массовом соотношении мономеров 57-64:30-35:6-8 – 50,0-55,0 Оксиэтилированый алкилфенол ОП-7 или ОП-10 – 0,1-0,5 Трибутилфосфат – 0,4-1,0 Гексаметафосфат натрия или полифосфат натрия – 0,1-0,5 Диэтиловый эфир полиоксиметиленгликоля – 0,01-3,0 Диэтиленгликоль или моноэтиловый эфир этиленгликоля – 1,0-3,0 Двуокись титана рутил – 12,0-19,0 Пигмент желтый железоокисный или пигмент голубой фталоцианиновый, или пигмент зеленый нитрозонафтоловый, или пигмент красный железоокисный, или пигмент алый концентрированный, или их смеси – 0.01-6,0 Карбонат кальция – 5.0-8,0 Нитрит натрия – 0,1-1,0 Сополимер акриловой кислоты, акриламида, N-метилолакриламида в массовом соотношении мономеров 5-25:45-85:10-30 – 0,2-0,4 Вода – Остальное Сополимерный состав акрилового латекса определяется количеством введенных при синтезе сомономеров. Оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10 (ГОСТ 8433-81) представляет собой продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена общей формулы C6H4RO(CH2CH2O) n CH2CH2ОН (где R – алкильный остаток, содержащий 8-12 атомов углерода; n равно 7-9 для ОП-7 и 10-12 для ОП-10).
Все компоненты краски производятся отечественной промышленностью. Сополимер акриловой кислоты, акриламида, N- метилолакриламида получают последовательной обработкой водного раствора полиакриламида водным раствором гидроксида или карбоната натрия и водометанольным раствором формальдегида (формалин). В зависимости от степени гидролиза исходного полиакриламида (содержания в нем акриловой кислоты) мольное соотношение полиакриламид: щелочной агент: формальдегид составляет 1:0,05:0,4 – 1:0,2:0,6. Смесь перемешивают при температуре (35+5)oC в течение 2 ч. Готовый продукт представляет сополимер акриловой кислоты, акриламида, N-метилолакриламида в массовом соотношении 5-25:45-85:10-30. Качественный и количественный состав сополимера установлен по содержанию функциональных групп химическими и физико-химическими методами (спектроскопия, объемное титрование, газовая хроматография). В качестве загустителя используется (2,0 0,5)% раствор сополимера.
Технологический процесс изготовления краски состоит из приготовления водного раствора загустителя, поверхностно-активного вещества, диспергатора, нитрита натрия, предварительного замеса пигментной пасты и диспергирования ее на бисерной мельнице, смешения пасты и латекса (эмульсии).
Краску наносят на деревянные, оштукатуренные, ранее окрашенные поверхности или незагрунтованные металлические подложки краскораспылителем, кистью или другими способами. Расход краски на двуслойное покрытие толщиной 60-80 мкм составляет 80-120 г/м2.
Состав и свойства предлагаемой краски и прототипа приведены в таблице.
Свойства предлагаемой краски определены по нормативно-технической документации для лакокрасочных материалов. Сравнительная оценка красок проведена по характеристикам, по которым предлагаемое изобретение превосходит прототип (блеск, прочность при ударе, стойкость покрытия к воздействию воды на незагрунтованных металлических подложках) и по ряду основных характеристик: вязкость, степень перетира, содержание нелетучих веществ, время высыхания, эластичность при изгибе, адгезия, стойкость покрытия к статическому воздействию воды на деревянных подложках. Согласно ГОСТ 28196-89 краска ВД-АК-111 после высыхания образует матовую пленку. Значение блеска таких покрытий по ГОСТ 9.032-74 составляет <19%. По уровню прочих характеристик предлагаемая водно-дисперсионная краска не отличается от прототипа: укрывистость – не более 100 г/м2, pH – 8-9, морозостойкость – не менее 5 циклов, условная светостойкость – не более 5%, смываемость – не более 2 г/м2.
Результаты испытаний предлагаемой краски показывают, что она имеет более высокое значение блеска и прочности к удару по сравнению с прототипом и обеспечивает водостойкость на незагрунтованных металлических подложках (см. таблицу).
Улучшение декоративных, физико-механических и защитных свойств покрытий на незагрунтованных металлических подложках позволяет расширить области применения экологически чистых водно-дисперсионных красок: традиционно в строительстве и также для защитно-декоративной окраски металлических изделий в машиностроении.
Формула изобретения
45-50%-ный латекс сополимера бутилакрилата, стирола, метакриловой кислоты в массовом соотношении мономеров 57-64 :30-35 : 6-8 – 50,0 – 55,0 Оксиэтилированный алкилфенол ОП-7 или ОП-10 – 0,1 – 0,5 Трибутилфосфат – 0,4 – 1,0 Гексаметафосфат натрия или полифосфат натрия – 0,1 – 0,5 Диэтиловый эфир полиоксиметиленгликоля – 0,01 – 3,0 Диэтиленгликоль или моноэтиловый эфир этиленгликоля – 1,0 – 3,0 Двуокись титана рутил – 12,0 – 19,0 Пигмент желтый железоокисный, или пигмент голубой фталоцианиновый, или пигмент зеленый нитрозонафтоловый, или пигмент красный железоокисный, или пигмент алый концентрированный, или их смеси – 0,01 – 6,0 Карбонат кальция – 5,0 – 8,0 Нитрит натрия – 0,1 – 1,0 Сополимер акриловой кислоты, акриламида, N-метилолакриламида в массовом соотношении мономеров 5-25 : 45-85 : 10-30 – 0,2 – 0,4 Вода – Остальное РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 08.07.2005
Извещение опубликовано: 10.06.2006 БИ: 16/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
